一種hy型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法
【專利摘要】本發明提供了一種HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，該方法以生物柴油副產物甘油為原料，常見的氯化氫氣體為氯化劑，采用硅鋁比不同的HY分子篩為氯化催化劑，采用氣液兩相法制備二氯丙醇。該制備二氯丙醇的方法原料成本低、反應條件較溫和、副產物少，催化劑HY分子篩的催化活性高、選擇性好，選擇適當的反應條件，二氯丙醇的收率可以達到87％以上。此外，催化劑重復使用5次后，二氯丙醇的收率仍在80％以上，循環效果較好。該發明為甘油氯化制備二氯丙醇的工業化生產提供了新途徑。
【專利說明】一種HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機合成領域，尤其是二氯丙醇合成方法。
【背景技術】
[0002] 目前可再生資源和化學品的催化轉化已經備受關注，研究表明，來自化石資源的 大宗化學品，譬如來自植物的糖和其它化合物，可在生物煉油廠利用可再生資源生產。生物 柴油，作為一種綠色環保的燃料，已經可以由植物油生產，然而，在生產生物柴油的過程中， 其主要問題是會有相當數量的甘油以副產物的形式生成。為此，很多研究者致力于甘油轉 化到高價值的化學品方面的研究，其中典型的例子就是通過甘油氯化制備二氯丙醇。
[0003] 二氯丙醇是合成二氯丙酮、乙酸纖維、水處理劑等多種化工產品的原料，也是合成 環氧氯丙烷、環氧樹脂、離子交換樹脂等物質的中間體。還可以用作樹脂、硝化纖維、醋酸纖 維和乙基纖維素的溶劑，以及生產硝基清漆、感光材料、水溶性顏料的粘合劑等。
[0004] 目前對甘油氯化制備二氯丙醇的研究主要是以有機酸為催化劑，但是有機酸不易 回收、不易分離的特點使得催化劑消耗較大，因此開發可以循環使用的催化劑是該過程研 究的重點。近年來分子篩HY作為一種重要的無機材料，由于其具有獨特規整的孔道及其可 調的結構特征，被廣泛應用于酸堿催化、吸附和離子交換領域。因此本發明的目的是研究一 種酸性分子篩催化生物質甘油氯化的過程，并研究分子篩在該反應中的循環使用次數，為 工業化生產打下基礎。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種HY型分子篩催化甘油氯化制備二 氯丙醇的方法；該發明工藝操作簡單、催化劑易分離、反應條件溫和產物二氯丙醇收率高、 該過程易于工業化。
[0006] 本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。
[0007] -種HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是按下述步驟進行 的：將HY型分子篩與甘油置于燒瓶中，攪拌，當體系溫度達到90?130°C，通入HC1氣體， 反應5?20h后，尾氣冷凝后經NaOH溶液吸收除去HC1，反應結束后，產物經過濾回收HY型 分子篩催化劑，洗滌、干燥、活化后，進行循環使用。
[0008] 本發明所用的HY型分子篩購買于上海有新分子篩有限公司，硅鋁比為Si02/Al 203 =5?11,分子篩使用前在400 °C下活化2h。
[0009] 本發明所用的甘油與HY型分子篩的用量按照每50g甘油中加入0. 1?2. 5g HY 型分子篩。
[0010] 本發明通入的HC1氣體的流量為40?80mL · mirT1。
[0011] 本發明的優點在于：
[0012] 1.本發明以生物質甘油和HC1氣體為原料，原料易得，且成本低。
[0013] 2.本發明采用HY型分子篩為催化劑，具有催化劑易于回收和重復使用等優點，而 且該反應條件溫和、反應路線簡單、易于操作。
[0014] 3.本發明甘油的轉化率高、產物二氯丙醇的選擇性好，有較大的工業應用價值。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0016] 實施例1
[0017] 將1.5g HY型分子篩（購買于上海有新分子篩有限公司，Si02/Al203 = 5)在400°C 活化2h，然后加入到裝有50g甘油的100mL的四口燒瓶中，攪拌使其分散均勻。當體系達到 ll〇°C后，向系統中通入流量為60mL .π?ιΤ1的HC1氣體，反應12h，尾氣冷凝后經NaOH溶液 吸收除去HC1。
[0018] 將上述步驟中的分子篩改變為硅鋁比分別為7和11的HY型分子篩，研究不同硅 鋁比的分子篩對甘油氯化反應的影響，實驗結果如表1所示：
[0019] 表1不同硅鋁比的分子篩對甘油氯化反應的影響
[0020]
【權利要求】
1. 一種HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是按下述步驟進行的： 將甘油與HY型分子篩置于燒瓶中，攪拌，當體系溫度達到90?130°C，通入HC1氣體，反應 5?20h后，尾氣冷凝后經NaOH溶液吸收除去HC1。
2. 如權利要求1所述的HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是所述 的HY型分子篩的硅鋁比為Si02/Al 203 = 5?11。
3. 如權利要求1所述的HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是所述 HY型分子篩使用前在400°C下活化2h。
4. 如權利要求1所述的HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是所述 甘油與HY型分子篩的用量按照每50g甘油中加入0. 1?2. 5g HY型分子篩。
5. 如權利要求1所述的HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是所述 HC1氣體的流量為40?80mL · mirf1。
6. 如權利要求1所述的HY型分子篩催化甘油氯化制備二氯丙醇的方法，其特征是反應 結束后產物經過濾回收HY型分子篩催化劑，洗滌、干燥、活化后，進行循環使用。
【文檔編號】C07C29/62GK104151139SQ201410357757
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】侯祥祥, 殷恒波, 王愛麗 申請人:江蘇大學